Подключение конденсатора: Соединение конденсаторов — Основы электроники

Фильтрация сигналов

Конденсаторы обладают уникальной реакцией на сигналы различной частоты.Они могут блокировать низкочастотные или постоянные компоненты сигнала, пропуская при этом более высокие частоты. Они как вышибала в очень эксклюзивном клубе только для высоких частот.

Фильтрация сигналов может быть полезна во всех приложениях обработки сигналов. Радиоприемники могут использовать конденсатор (среди других компонентов) для подавления нежелательных частот.

Другим примером конденсаторной фильтрации сигнала являются пассивные кроссоверные схемы внутри динамиков, которые разделяют один звуковой сигнал на несколько.Последовательный конденсатор блокирует низкие частоты, поэтому оставшиеся высокочастотные части сигнала могут попасть на твитер динамика. В низкочастотной цепи сабвуфера высокие частоты в основном могут быть шунтированы на землю через параллельный конденсатор.

Очень простой пример схемы аудиокроссовера. Конденсатор блокирует низкие частоты, а катушка индуктивности блокирует высокие частоты. Каждый из них можно использовать для подачи надлежащего сигнала на настроенные аудиодрайверы.

Снижение номинальных характеристик

При работе с конденсаторами важно проектировать схемы с конденсаторами, которые имеют гораздо более высокий допуск, чем потенциально самый высокий скачок напряжения в вашей системе.

Вот отличное видео от инженера SparkFun Шона о том, что происходит с различными типами конденсаторов, когда вы не снижаете номинал своих конденсаторов и превышаете их максимальное напряжение. Подробнее о его экспериментах можно прочитать здесь.

Покупка конденсаторов

Храните на этих маленьких компонентах для хранения энергии или заставьте их работать в качестве начального блока питания.

Наши рекомендации:

Комплект конденсаторов SparkFun

Это набор, который предоставляет вам базовый ассортимент конденсаторов, чтобы начать или продолжить работу с электроникой. Нет мо…

Суперконденсатор — 10F/2.5В

Да, вы правильно прочитали — конденсатор на 10 фарад. Эту маленькую шапочку можно заряжать, а затем медленно разряжать…

Конденсатор керамический 0.1 мкФ

Это очень распространенный конденсатор 0,1 мкФ. Используется во всех видах приложений для развязки ИС от источников питания. Шаг 0,1 дюйма…

Ресурсы и дальнейшее продвижение

Фу.Почувствуйте себя экспертом по конденсаторам?! Хотите узнать больше об основах электроники? Если вы еще этого не сделали, почитайте о некоторых других распространенных электронных компонентах:

Или, может быть, некоторые из этих руководств привлекут ваше внимание?

конденсаторов: все, что вам нужно знать | ОРЕЛ

Нет, речь не о Grand Theft Auto! Открывать крышку в мире электроники нехорошо, если только вам не нравится смотреть, как ваш электролитический конденсатор сгорает в огне.Конденсаторы играют важную роль в семействе пассивных электронных компонентов, и их можно использовать повсеместно.

Помните вспышку в своем цифровом фотоаппарате? Конденсаторы делают это возможным. Или возможность изменить канал на вашем телевизоре? Снова конденсаторы. Эти ребята — маленькие батарейки, которые «могут», и вам нужно знать о них все, что известно, прежде чем вы начнете работать над своим первым проектом в области электроники.

Это как бутерброд с мороженым

Проще говоря, конденсатор накапливает электрический заряд , как батарея.Эти конденсаторы, также называемые конденсаторами , можно найти в приложениях, требующих накопления энергии, подавления напряжения и даже фильтрации сигналов. И как они выглядят? Ну, бутерброд с мороженым!

Что бы вы сделали с баром КлондайкⓇ? Сравните его с конденсатором, конечно! (Источник изображения)

Подумайте о том восхитительном бутерброде с мороженым, которым вы наслаждались в тот знойный летний день. У вас есть вкусная корочка с двух сторон, а кремовая плитка ванильного мороженого находится посередине.Эта композиция из двух внешних слоев и одного внутреннего слоя и есть то, как выглядит конденсатор. Вот из чего они сделаны:

• Запуск снаружи. В верхней и нижней части конденсатора вы найдете набор металлических пластин, также называемых проводниками. Электрический заряд находит эти металлические пластины очень привлекательными.
• Сидя посередине. Среди этих двух металлических пластин вы найдете изолятор или материал, к которому не притягивается электричество.Этот изолятор обычно называют диэлектриком, и он может быть изготовлен из бумаги, стекла, резины, пластика и т. д.
• Соединение вместе. Две металлические пластины сверху и снизу крышки соединены двумя электрическими клеммами, которые соединяют ее с остальной частью цепи. Один конец конденсатора подключается к питанию, а другой течет к земле.

Внутреннее устройство конденсатора, у нас есть две металлические пластины, внутренняя диэлектрическая и соединительные клеммы.

Конденсаторы всех форм и размеров

бывают разных форм и размеров, каждый из которых определяет, насколько хорошо они могут удерживать заряд. Три наиболее распространенных типа конденсаторов, с которыми вы столкнетесь, включают керамический конденсатор, электролитический конденсатор и суперконденсатор:

Керамические конденсаторы

Это конденсаторы, с которыми вы, вероятно, будете работать в своем первом проекте электроники с использованием макетной платы. В отличие от своих электролитических аналогов, керамические конденсаторы держат меньший заряд, но и пропускают меньше тока.Они также оказались самыми дешевыми конденсаторами из всех, так что запасайтесь! Вы можете быстро идентифицировать сквозной керамический конденсатор, глядя на маленькие желтые или красные лампочки с двумя торчащими выводами.

Три типа керамических конденсаторов, которые вы будете использовать на макетных платах. (Источник изображения)

Электролитические конденсаторы

Эти ребята выглядят как маленькие жестяные банки, которые вы найдете на печатной плате, и могут удерживать огромный электрический заряд в своей крошечной площади.Это также единственный тип поляризованных конденсаторов, а это означает, что они будут работать только при определенной ориентации. На этих электролитических конденсаторах есть положительный контакт, называемый анодом, и отрицательный контакт, называемый катодом. Анод всегда должен быть подключен к более высокому напряжению. Если вы подключите его наоборот, с катодом, получающим более высокое напряжение, то приготовьтесь к взрыву колпачка!

Электролитический конденсатор, обратите внимание на положительный и более длинный контакт (анод) и более короткий отрицательный контакт (катод).(Источник изображения)

Несмотря на способность удерживать большое количество электрического заряда, электролитические конденсаторы также хорошо известны тем, что они пропускают ток быстрее, чем керамические конденсаторы. Из-за этого они не лучший выбор, когда вам нужно сохранить энергию.

Суперконденсаторы

Supercaps — супергерои семейства конденсаторов, способные хранить большое количество энергии! К сожалению, суперконденсаторы не очень хорошо справляются с избыточным напряжением, и вы окажетесь без конденсатора, если превысите максимальное напряжение, указанное в техническом описании.ПОП!

В отличие от электролитических конденсаторов, вы обнаружите, что суперконденсаторы используются для хранения и разрядки энергии, как батарея. Но, в отличие от батареи, суперконденсаторы высвобождают весь свой заряд сразу, и вы никогда не получите от них срок службы, который вы бы получили от обычной батареи.

Посмотрите на этот мускулистый суперкап ! Он имеет огромную емкость 3000F. (Источник изображения)

Символы конденсаторов

Определить конденсатор на вашей первой схеме очень просто, так как они бывают только двух типов: стандартные и поляризованные.Посмотрите на символ стандартного конденсатора ниже. Вы заметите, что это всего лишь две простые строки с пробелом между ними. Это две металлические пластины, которые вы найдете сверху и снизу физического конденсатора.

Поляризованный конденсатор выглядит немного по-другому и имеет дугообразную линию в нижней части, а также положительную клемму в верхней части. Эта положительная клемма очень важна и указывает, как должен быть подключен этот поляризованный конденсатор. Положительная сторона всегда подключается к источнику питания, а сторона дуги подключается к земле.

Два наиболее распространенных типа конденсаторов, которые вы можете увидеть на схемах для США: стандартный и поляризованный.

Кто изобрел эти вещи?

Хотя многие считают английского химика Майкла Фарадея пионером современного конденсатора, он не был первым, кто его изобрел. То, что сделал Фарадей, было важно — он продемонстрировал первые практические образцы конденсатора и способы его использования для накопления электрического заряда в своих экспериментах. И благодаря Фарадею у нас также есть способ измерить заряд, который может удерживать конденсатор, известный как емкость и измеряемый в фарадах!

Блестящий английский химик Майкл Фарадей, пионер конденсаторов, которые мы используем сегодня.(Источник изображения)

До Майкла Фарадея некоторые записи указывают на то, что покойный, покойный немецкий ученый Эвальд Георг фон Клейст изобрел первый конденсатор в 1745 году. Несколько месяцев спустя голландский профессор по имени Питер ван Мусшенбрук придумал аналогичный конструкции, ныне известной как Лейденская банка. Странное время, верно? Однако все это было просто совпадением, и оба ученых получили равные заслуги в своих первоначальных изобретениях конденсатора.

Самый ранний образец конденсатора, лейденская банка.(Источник изображения)

Знаменитый Benjamin Franklin позже усовершенствовал дизайн лейденской банки, созданный Musschenbroek. Франклин также смог обнаружить, что использование плоского куска стекла было отличной альтернативой использованию целой банки. Так родился первый плоский конденсатор, получивший название «Площадь Франклина».

Кепки в действии — как они работают

Давайте подробно рассмотрим, как работают эти мощные конденсаторы, на практическом примере. Вы уже пользовались цифровой камерой, верно? Тогда вы знаете, что есть несколько коротких моментов между тем, когда вы нажимаете кнопку, чтобы сделать снимок, и тем, когда выключается вспышка.

Что здесь происходит? К вспышке прикреплен конденсатор, который заряжается после того, как вы нажмете кнопку, чтобы сделать снимок. Как только этот конденсатор полностью заряжается от батареи камеры, вся эта энергия вырывается наружу ослепляющей вспышкой света!

Зацени, конденсатор, который делает возможной вспышку в этой камере. (Источник изображения)

Так как же все это произошло? Вот взгляд изнутри на таинственный мир конденсатора:

1. Запускается с зарядки. Электрический ток от источника питания сначала протекает в конденсатор и застревает на первой пластине. Почему он застревает? Потому что есть изолятор, который не пропускает отрицательно заряженную электронику.
2. Накопление зарядов. По мере того, как все больше и больше электронов прилипают к этой первой пластине, она становится отрицательно заряженной и в конечном итоге отталкивает все лишние электроны, с которыми не может справиться, на другую пластину. Затем эта вторая пластина становится положительно заряженной.
3. Заряд сохранен. Пока две пластины конденсатора продолжают заряжаться, отрицательные и положительные электроны отчаянно пытаются соединиться, но этот надоедливый изолятор посередине не позволяет им, создавая электрическое поле. Вот почему колпачок продолжает удерживать и накапливать заряд, потому что существует бесконечный источник напряжения между отрицательной и положительной сторонами двух пластин, которые не разрешены.
4. Заряд высвобождается. Рано или поздно две пластины в нашем конденсаторе не смогут удерживать заряд, так как они заполнены.Но что происходит сейчас? Если в вашей цепи есть путь для протекания электрического заряда куда-то еще, тогда все электроны в вашей шапочке разрядятся, , наконец, прекратят свое напряжение, поскольку они будут искать другой путь друг к другу.

Измерение этого заряда

Как можно измерить, сколько заряда хранится в конденсаторе? Каждый колпачок рассчитан на определенную емкость. Измеряется в фарадах в честь английского химика Майкла Фарадея. Поскольку один фарад удерживает тонну электрического заряда, вы обычно видите конденсаторы, измеряемые в пикофарадах или микрофарадах.Вот полезная диаграмма, которая показывает, как разбиваются эти измерения:

Теперь, чтобы вычислить, сколько заряда в данный момент хранит конденсатор, вам понадобится следующее уравнение:

В этом уравнении общий заряд представлен как (Ом) , и отношение этого заряда можно найти, умножив емкость конденсатора ( C ) на приложенное к нему напряжение ( В ). Здесь следует отметить одну вещь: емкость конденсатора напрямую связана с его напряжением.Таким образом, чем больше вы увеличиваете или уменьшаете источник напряжения в цепи, тем больше или меньше заряда будет иметь ваш конденсатор.

Емкость в параллельных и последовательных цепях

При параллельном соединении конденсаторов в цепи можно найти общую емкость путем суммирования всех отдельных емкостей.

Получить общую емкость в параллельной цепи так же просто, как 1+1, просто сложите их все вместе! (Источник изображения)

При последовательном соединении конденсаторов общая емкость вашей цепи является обратной суммой всех ваших емкостей.Вот краткий пример: если у вас есть два конденсатора по 10 Ф, соединенных последовательно, то их общая емкость составит 5 Ф.

Получить общую емкость в последовательной цепи немного сложнее. Емкость уменьшается вдвое. (Источник изображения)

Заставить колпачки работать

Теперь, когда у нас есть четкое представление о том, что такое конденсаторы, как они работают и как их измеряют, давайте рассмотрим три распространенных приложения, в которых используются конденсаторы. Сюда входят такие приложения, как развязывающие конденсаторы, накопители энергии и емкостные сенсорные датчики.

Развязывающий конденсатор

В наши дни вам будет трудно найти схему, которая не включает интегральную схему или ИС. В этих типах схем конденсаторы выполняют важную работу, удаляя все высокочастотные шумы, присутствующие в сигналах источника питания, которые питают ИС.

Почему это необходимая работа для нашего конденсатора? Любое колебание напряжения может быть фатальным для микросхемы и даже привести к неожиданному отключению питания микросхемы. Размещая конденсаторы между ИС и источником питания, они гасят колебания напряжения, а также действуют как второй источник питания, если первичный источник питания падает достаточно, чтобы отключить ИС.

Развязывающий конденсатор для контроля колебаний напряжения.

Аккумулятор энергии

Конденсаторы имеют много общих характеристик с батареями, включая их способность накапливать энергию. Однако, в отличие от батареи, конденсаторы не могут удерживать такую ​​же мощность. Но хотя они не могут угнаться за количеством, они компенсируют это своим энтузиазмом, чтобы разрядиться как можно быстрее! Конденсаторы могут отдавать энергию намного быстрее, чем батарея, что делает их идеальными для питания вспышки в камере, настройки радиостанции или переключения каналов на телевизоре.

Емкостные датчики касания

Одно из последних достижений в области применения конденсаторов связано с бурным развитием технологий сенсорных экранов. Стеклянные экраны, из которых состоят эти сенсорные датчики, имеют очень тонкое прозрачное металлическое покрытие. Когда ваш палец касается экрана, это создает падение напряжения, определяя точное местоположение вашего пальца!

Емкостные датчики прикосновения в действии с защитной накладкой и печатной платой. (Источник изображения)

Практичность — выбор конденсатора

Давайте перейдем к сфере практичности и поговорим о том, на что следует обратить внимание при выборе следующего конденсатора.Необходимо учитывать пять переменных, в том числе:

• Размер. Сюда входят как физический размер вашего конденсатора, так и его общая емкость. Не удивляйтесь, если выбранный вами конденсатор является самой большой частью вашей печатной платы, так как чем больше емкость вам нужна, тем больше они получаются.
• Допуск — Как и их аналоги резисторов, конденсаторы также имеют переменный допуск. Вы найдете допуск для конденсаторов в диапазоне от ± 1% до ± 20% от его рекламируемого значения.
• Максимальное напряжение — Каждый конденсатор имеет максимальное напряжение, которое он может выдержать. Иначе он взорвется! Вы найдете максимальное напряжение от 1,5 В до 100 В.
• Эквивалентное последовательное сопротивление (ESR) — Как и любой другой физический материал, выводы конденсатора имеют очень небольшое сопротивление. Это может стать проблемой, если вам нужно помнить о тепле и потерях мощности.
• Ток утечки — В отличие от наших батарей, конденсаторы будут пропускать накопленный заряд.И хотя он разряжается медленно, вы должны обратить внимание на то, насколько сильно протекает ваш конденсатор, если его основная функция заключается в хранении энергии.

Все заряжено

Вот и все, что вам нужно знать о конденсаторах, чтобы полностью зарядиться для вашего следующего проекта в области электроники! Конденсаторы — это очаровательная небольшая группа, способная накапливать электрический заряд для различных приложений, и они могут даже выступать в качестве вторичного источника питания для этих чувствительных интегральных схем.При работе с конденсаторами помните о максимально возможном напряжении. В противном случае вы получите несколько взрывающихся крышек, как вы увидите на видео:

Знаете ли вы, что Autodesk EAGLE бесплатно включает множество библиотек конденсаторов? Начните свой следующий проект в области электроники и избавьтесь от хлопот по созданию собственных деталей! Попробуйте Autodesk EAGLE бесплатно уже сегодня.

Как заменить конденсатор в потолочном вентиляторе? 3 пути

Если вы когда-либо сталкивались с проблемой потолочного вентилятора, такой как жужжание, низкая скорость, вентилятор не работает или комплект освещения вентилятора работает, но вентилятор останавливается даже при правильном питании, то вы находитесь на правильном форуме в качестве одного из наиболее частая причина — неисправный или перегоревший конденсатор вместо неисправных внутренних обмоток, отказ блока питания или заедание подшипников.Вы можете проверить и протестировать конденсатор 6 способами, если он неисправен или исправен.

Проще говоря, в потолочном вентиляторе есть однофазный (асинхронный с расщепленной фазой) двигатель, где нам нужен пусковой конденсатор, чтобы разделить фазовый угол между пусковой и рабочей обмотками для создания магнитного поля. Конденсатор просто делает это, так как он обеспечивает опережающий фазовый сдвиг на 90 ° (поскольку некоторый ток течет через стартерную обмотку). Таким образом, напряжения на пусковой и рабочей обмотках имеют разность фаз, что обеспечивает вращающееся магнитное поле, приводящее к вращению ротора двигателя.

Как упоминалось выше и показано на рисунке ниже, в двигателе потолочного вентилятора есть две обмотки, известные как основная обмотка (рабочая) и вспомогательная (пусковая) обмотка. Нам нужно последовательно подключить конденсатор к пусковой обмотке (вспомогательной). Нейтраль должна быть соединена с нейтралью. Не забудьте подключить заземляющий провод к соответствующему заземлению и заземлению.

Примечание: Цвета проводки в этом руководстве приведены только для иллюстрации и разъяснения, т.е.е. эти цвета, используемые в этом руководстве, предназначены только для справки и не обязательно отражают региональные различия. См. примечания внизу для цветовых кодов проводки США и ЕС (NEC и IEC). Кроме того, некоторые производители могут использовать разные цвета проводов, таким образом следуйте региональной цветовой кодировке или ознакомьтесь с руководством пользователя для получения четкого объяснения. Если вы все еще не уверены, обратитесь к лицензированному электрику для правильной установки.

Заявление об отказе от ответственности: Эти схемы предназначены только для справки. Риск использования данного руководства лежит на установщике.We Electrical Technology и автор этого руководства не несут ответственности за травмы, убытки или ущерб, возникшие в результате использования этого руководства. Для правильной установки вы можете обратиться к лицензированному электрику. Внимательно прочитайте меры предосторожности в конце этого руководства.

Теперь, если у нас есть неисправный конденсатор, мы можем заменить его тремя различными способами, как показано ниже.

• Замена неисправного конденсатора в потолочном вентиляторе.
• Подключение пускового конденсатора к потолочному вентилятору.
• Подключение конденсатора 3-в-1 с потолочным вентилятором, переключателем реверса и цепочкой.

Запись по теме: Как определить размер и количество потолочных вентиляторов в комнате?

Предположим, что простой вентилятор без комплекта освещения необходимо заменить новым рабочим конденсатором того же номинала, следуйте приведенным ниже инструкциям:

• Прежде всего, выключите главный автоматический выключатель в домашнем распределительном щите, чтобы отключить электропитание.
• Теперь удалите неисправный конденсатор, перерезав провода, подключенные к неисправному конденсатору.
• Замените новый конденсатор, подключив красный (под напряжением) провод (от потолочного вентилятора) к первому выводу конденсатора, а синий провод — ко второму выводу конденсатора.
• Соедините красный и синий провода, наденьте гайку для провода и электрический кран и вставьте его в разъем провода, как показано на рис. ниже.
• Подключить черный (нейтральный) от потолочного вентилятора ко второму гнезду разъема проводов.
• Теперь подключите фазу и нейтраль к источнику питания. Включите главный выключатель, чтобы проверить потолочный вентилятор.

Полезно знать: Не подключайте конденсатор к нейтральному проводу, т.е. подключайте конденсатор только к красному и черному проводу (или к синему и черному, что зависит от производителя и руководства пользователя), в противном случае, вместо направления против часовой стрелки, вентилятор начнет вращаться в обратном направлении, т.е. в обратном направлении (по часовой стрелке).

Связанный пост:

Если у вас возникла проблема с пусковым конденсатором потолочного вентилятора, выполните следующие действия, чтобы установить и подключить новый конденсатор.

• Отключить основной источник питания, отключив автоматический выключатель в DB.
• Удалите перегоревший/вышедший из строя конденсатор из вентилятора, перерезав соответствующие провода.
• Подсоедините красный провод к первой клемме нового конденсатора, а вторую клемму соедините с синим проводом с помощью гайки (не забудьте также использовать электрический кран) и подключите к первому гнезду разъема провода, как показано на рис. инжир.
• Теперь последовательно подключите красный (под напряжением) провод от разъема к регулятору скорости вращения вентилятора или выключателю диммера вентилятора и SPST (однополюсный проходной или односторонний переключатель).
• Подсоедините провод заземления и нейтраль от вентилятора к проводам заземления и нейтрали от главного распределительного щита.
• Включите главный выключатель, чтобы проверить правильность работы вентилятора.

Похожие сообщения:

Этот метод немного сложен из-за разных проводов в конденсаторе 3-в-1, и необходимо следовать цветовым кодам проводки, используемым на электрической схеме (цветовые коды проводов NEC и IEC приведены ниже).Чтобы заменить и заменить конденсатор «три в одном» с потолочным вентилятором со встроенным комплектом освещения и реверсивным переключателем, следуйте приведенным ниже инструкциям.

• В первую очередь, выключатель главного выключателя в бытовом блоке питания, чтобы отключить основное питание.
• Подсоедините зелено-желтый провод заземления к системе заземления дома
• Теперь удалите ранее установленный конденсатор в потолочном вентиляторе, перерезав красный и серый провода.
• Сделайте то же самое для цепного выключателя i.е. отсоедините провода (серый, коричневый, фиолетовый и черный) от конденсатора к выключателю тяговой цепи и выключателю реверса потолочного вентилятора.
• Теперь подключите новый конденсатор 3-в-1, соединив серый провод с гнездом 1 в цепном переключателе, а второй серый провод от конденсатора к средней клемме переключателя реверса.
• Подсоедините коричневый и фиолетовый провода к гнезду 2 и гнезду 3 соответственно в цепном переключателе.
• Подсоедините оранжевый и розовый провода от вентилятора к гнезду переключателя реверса 1 и 3, как показано на рис.
• Подключите белый провод как нейтральный от основной платы к вентилятору, среднему слоту переключателя реверса и комплекту освещения.
• Подсоедините черный провод под напряжением (фазный или линейный) к разъему L цепного выключателя. Дополнительное присоединение через гайку к синему проводу от вентилятора к комплекту встроенной подсветки, как показано на рис.
• Теперь включите главный распределительный щит, чтобы проверить потолочный вентилятор с помощью переключателя реверса (который используется для изменения направления вращения вентилятора), цепного переключателя для различных скоростей и управления ВКЛ/ВЫКЛ.

Сообщение по теме: Как управлять одной лампой из двух или трех мест?

Мы использовали Red для Live или Phase , Black для Neutral и Green / Yellow для провода заземления. Вы можете использовать коды конкретных регионов, например I EC — Международная электротехническая комиссия (Великобритания, ЕС и т. д.) или NEC (Национальный электротехнический кодекс  [США и Канада], где;

НЭК:

Одна фаза 120 В переменного тока:

• Черный  =  Фаза  или  Линия
• Белый  =  Нейтральный
• Зеленый / Желтый  =  Заземляющий проводник

МЭК:

Одна фаза 230 В переменного тока:

• Коричневый = Фаза или Линия
• Синий = Нейтральный
• Зеленый  =  Заземляющий проводник

Запись по теме: Как подключить автоматический и ручной переключатель/автомат (1 и 3 фазы)

• Электричество — наш враг, если вы дадите ему шанс убить вас, помните, они никогда его не упустят.Пожалуйста, ознакомьтесь со всеми предостережениями и инструкциями, выполняя этот урок на практике.
• Отключите источник питания перед обслуживанием, ремонтом или установкой электрооборудования.
• Используйте кабель соответствующего размера с помощью этого простого метода расчета (Как определить подходящий размер кабеля для установки электропроводки)
• Никогда не пытайтесь работать с электричеством без надлежащего руководства и осторожности.
• Работать с электричеством только в присутствии лиц, имеющих хорошие знания и практическую работу и опыт, умеющих обращаться с электричеством.
• Прочтите все инструкции и предупреждения и строго следуйте им.
• Самостоятельно выполнять электромонтажные работы не только опасно, но и незаконно в некоторых регионах. Обратитесь к лицензированному электрику или в энергоснабжающую компанию, прежде чем вносить какие-либо изменения в подключение электропроводки.
• Автор не несет ответственности за какие-либо убытки, травмы или ущерб в результате отображения или использования этой информации или в случае попытки использования какой-либо схемы в неправильном формате. Так пожалуйста! Будьте осторожны, потому что все дело в электричестве, а электричество слишком опасно.

В приведенном выше руководстве по замене конденсатора потолочного вентилятора мы показали три метода замены и замены неисправного конденсатора потолочного вентилятора и добавим больше руководств по подключению в будущем. Если вы знаете конкретный способ сделать это, сообщите нам об этом в поле для комментариев ниже.

Похожие сообщения:

Подключение конденсатора

Установка автомобильного аудиоконденсатора

Часто возникает путаница при подключении конденсатора автомобильной аудиосистемы. (он же силовой конденсатор или конденсатор Stiffening™).Есть два терминала на автомобильном аудио конденсаторе. Положительный и отрицательный. Отрицательный терминал соединен с землей. Положительная клемма подключена «в линию» с клеммой +12 вольт усилителя автомобильной аудиосистемы. См. диаграмму ниже. ПРИМЕЧАНИЕ. Если у вас есть третий терминал меньшего размера, возможно, он предназначен для дистанционного включения цифрового дисплея.

Обратите внимание, что обе клеммы не подключаются к проводу питания +12 В.Это приведет к отключению питания вашего усилителя. Силовой конденсатор действует как небольшая батарея (аккумулятор энергии), поэтому он подключен, как показано на схеме. Недостатком этого типа подключения является то, что вы не знаете, выйдет ли из строя силовой конденсатор, поскольку усилитель будет продолжать работать с рабочим силовым конденсатором или без него.

В идеале силовой конденсатор должен быть как можно ближе к усилителю. В пределах пары футов приемлемо.Это сводит к минимуму любые потери в кабеле. Чтобы узнать больше о том, как работают автомобильные аудио конденсаторы, нажмите здесь.

Вот как соединить два конденсатора в системе. На схеме клеммы заземления обоих конденсаторов соединены вместе, но вы также можете заземлить их независимо друг от друга. Вы даже можете изготовить или купить «шины», которые представляют собой цельные куски металла, соединяющие конденсаторы как физически, так и электрически. Эти «шины», как правило, представляют собой голый металл, поэтому они могут быть опасны, если не установлены должным образом.Будьте осторожны, если выберете этот маршрут.

ПРЕДОСТЕРЕЖЕНИЕ: Магазин силовых конденсаторов большое количество энергии и они очень быстро заряжаются. Вы должны сначала «зарядить» силовой конденсатор перед подключением напрямую на +12 вольт. Это делается с помощью резистора и вольтметр. Точное значение резистора не критично, но я бы держите его в диапазоне 500-1 кОм. Это увеличит время зарядки, и вы можете использовать значения 1/10 от того, что предпочитаете (50-100 Ом).Я бы порекомендовал взять резистор на 1 Вт. если возможно (ваш конденсатор может поставляться с резистором для зарядки). Резистор меньшей мощности нагревается слишком быстро. Также не держите резистор голой рукой. Ток, протекающий через резистор приведет к нагреву резистора, и вы можете обжечься. Хорошее место Резистор поставить в держатель предохранителя основного провода питания (тот, что установлен рядом с аккумулятором). Просто замените резистор для предохранителя.Схема установки заряда конденсатора показано ниже. Вам нужно будет поместить вольтметр на конденсатор. для контроля напряжения. Как только вольтметр покажет 12 вольт (или близко к этому), вы можете удалить вольтметр и заменить резистор силовым предохранителем. В качестве альтернативы вы можете измерить напряжение на зарядном резисторе. Он должен начинаться с 12 вольт и медленно опускаться до 0 вольт. Когда напряжение перестанет меняться, вы полностью зарядите конденсатор.

Другой метод зарядки заключается в использовании контрольной лампы старого образца вместо резистора. Соединение аналогично (зажим типа «крокодил» с одной стороны, щуп с другой), но вам не нужен вольтметр для контроля напряжения. Когда лампочка гаснет, конденсатор заряжается (поскольку напряжение на лампочке изменилось с 12 вольт до 0 вольт).

Вперед, подключите катушку индуктивности и конденсатор и посмотрите, что произойдет

Что произойдет, если в цепь включить катушку индуктивности и конденсатор? Что-то крутое — и действительно важное.

Что такое индуктор?

Вы можете сделать все виды катушек индуктивности, но наиболее распространенным типом является цилиндрическая катушка из проволоки — соленоид.

Когда ток проходит через первую петлю, он создает магнитное поле, которое проходит через другие петли. Магнитные поля на самом деле ничего не делают, если не меняется величина. Изменяющееся магнитное поле создаст электрическое поле в других контурах. Направление этого электрического поля будет изменять электрический потенциал, который действует как батарея.

В итоге у нас есть устройство, которое имеет разность потенциалов, пропорциональную скорости изменения тока во времени (поскольку ток создает магнитное поле). Это можно записать как:

В этом уравнении следует отметить две вещи. Во-первых, L — это индуктивность. Это зависит только от геометрии соленоида (или любой другой формы), и его значение измеряется в Генри. Во-вторых, отрицательный знак. Это означает, что изменение потенциала на катушке индуктивности противодействует изменению тока.

Как катушка индуктивности ведет себя в цепи? Если у вас есть постоянный ток, то нет изменений (постоянный ток) и, следовательно, нет разности потенциалов на индукторе — он действует так, как будто его даже нет. Если есть ток высокой частоты (цепь переменного тока), то на катушке индуктивности будет большая разность потенциалов.

Что такое конденсатор?

Опять же, существует множество различных конфигураций конденсатора. В простейшей форме используются две параллельные проводящие пластины с электрическим зарядом на каждой пластине (но суммарный заряд равен нулю).

Электрический заряд на этих пластинах создает электрическое поле внутри конденсатора. Поскольку существует электрическое поле, должно также происходить изменение электрического потенциала на пластинах. Величина этой разности потенциалов зависит от величины заряда. Разность потенциалов на конденсаторе можно записать как:

Здесь C — значение емкости в фарадах, оно также зависит только от физической конфигурации устройства.

Если через конденсатор проходит ток, величина заряда на пластинах изменится. Если есть постоянный (или низкочастотный) ток, этот ток будет продолжать добавлять заряд к пластинам для увеличения электрического потенциала, так что со временем этот потенциал в конечном итоге будет действовать как разомкнутая цепь с напряжением конденсатора, равным напряжению батареи ( или блок питания). Если у вас есть высокочастотный ток, заряд будет как добавляться, так и сниматься с пластин конденсатора без накопления заряда, и конденсатор будет вести себя так, как будто его даже нет.

Что произойдет, если соединить конденсатор и катушку индуктивности?

Предположим, мы начинаем с заряженного конденсатора и подключаем его к катушке индуктивности (в цепи нет сопротивления, потому что я использую идеальные физические провода). Подумайте о том мгновении, когда эти двое связаны. Предположим, есть переключатель, тогда я могу нарисовать следующие схемы.

8.3: Конденсаторы последовательно и параллельно

Несколько конденсаторов могут быть соединены вместе для использования в различных приложениях.Несколько соединений конденсаторов ведут себя как один эквивалентный конденсатор. Общая емкость этого эквивалентного одиночного конденсатора зависит как от отдельных конденсаторов, так и от того, как они соединены. Конденсаторы могут быть расположены в двух простых и распространенных типах соединений, известных как , серия и , параллельная , для которых мы можем легко рассчитать общую емкость. Эти две основные комбинации, последовательная и параллельная, также могут использоваться как часть более сложных соединений.

Серийная комбинация конденсаторов

На рисунке \(\PageIndex{1}\) показано последовательное соединение трех конденсаторов, расположенных в ряд в цепи.Как и для любого конденсатора, емкость комбинации связана как с зарядом, так и с напряжением:

\[ C=\dfrac{Q}{V}.\]

При подключении этой последовательной комбинации к батарее с напряжением В каждый из конденсаторов приобретает одинаковый заряд Q . Чтобы объяснить, сначала обратите внимание, что заряд на пластине, подключенной к положительной клемме батареи, равен \(+Q\), а заряд на пластине, подключенной к отрицательной клемме, равен \(-Q\). Затем заряды индуцируются на других пластинах, так что сумма зарядов на всех пластинах и сумма зарядов на любой паре пластин конденсатора равна нулю.Однако падение потенциала \(V_1 = Q/C_1\) на одном конденсаторе может отличаться от падения потенциала \(V_2 = Q/C_2\) на другом конденсаторе, поскольку, как правило, конденсаторы могут иметь разные емкости. Последовательное соединение двух или трех конденсаторов напоминает один конденсатор с меньшей емкостью. Как правило, любое количество конденсаторов, соединенных последовательно, эквивалентно одному конденсатору, емкость которого (называемая эквивалентной емкостью ) меньше, чем наименьшая из емкостей в последовательной комбинации.Заряд этого эквивалентного конденсатора такой же, как и заряд любого конденсатора в последовательном соединении: То есть все конденсаторы последовательного соединения имеют одинаковый заряд . Это происходит из-за сохранения заряда в цепи. Когда заряд Q в последовательной цепи снимается с обкладки первого конденсатора (обозначим его как \(-Q\)), он должен быть помещен на пластину второго конденсатора (обозначим его как \( +Q\)) и так далее.

Мы можем найти выражение для полной (эквивалентной) емкости, рассматривая напряжения на отдельных конденсаторах. Потенциалы на конденсаторах 1, 2 и 3 равны соответственно \(V_1 = Q/C_1\), \(V_2 = Q/C_2\) и \(V_3 = Q/C_3\). Эти потенциалы должны суммироваться с напряжением батареи, что дает следующий баланс потенциалов:

\[V = V_1 + V_2 + V_3.\]

Потенциал \(V\) измеряется на эквивалентном конденсаторе, который удерживает заряд \(Q\) и имеет эквивалентную емкость \(C_S\). Подставляя выражения для \(V_1\), \(V_2\) и \(V_3\), получаем

\[\dfrac{Q}{C_S} = \dfrac{Q}{C_1} + \dfrac{Q}{C_2} + \dfrac{Q}{C_3}.\]

Отменяя заряд Q , мы получаем выражение, содержащее эквивалентную емкость \(C_S\) трех последовательно соединенных конденсаторов:

\[\dfrac{1}{C_S} = \dfrac{1}{C_1} + \dfrac{1}{C_2} + \dfrac{1}{C_3}.\]

Это выражение можно обобщить для любого количества конденсаторов в последовательной сети.

Комбинация

Для конденсаторов, соединенных последовательно, обратная величина эквивалентной емкости представляет собой сумму обратных величин отдельных емкостей:

\[\dfrac{1}{C_S} = \dfrac{1}{C_1} + \dfrac{1}{C_2} + \dfrac{1}{C_3} + \dots \label{capseries}\]

Пример \(\PageIndex{1}\): эквивалентная емкость последовательной сети

Найдите общую емкость трех последовательно соединенных конденсаторов, если их индивидуальные емкости равны \(1.000 мкФ\), \(5000 мкФ\) и \(8000 мкФ\).

Стратегия

Поскольку в этой сети всего три конденсатора, мы можем найти эквивалентную емкость, используя уравнение \ref{capseries} с тремя членами.

Раствор

Вводим данные емкости в уравнение \ref{capseries}:

\[ \begin{align*} \dfrac{1}{C_S} &= \dfrac{1}{C_1} + \dfrac{1}{C_2} + \dfrac{1}{C_3} \\[4pt] &= \dfrac{1}{1,000 мкм F} + \dfrac{1}{5.000 \мкФ} + \dfrac{1}{8,000 \мкФ} \\[4pt] &= \dfrac{1,325}{\мкФ}.\end{align*} \]

Теперь инвертируем этот результат и получаем

\[ \begin{align*} C_S &= \dfrac{\mu F}{1,325} \\[4pt] &= 0,755 \mu F.\end{align*} \nonumber\]

Значение

Обратите внимание, что в последовательной сети конденсаторов эквивалентная емкость всегда меньше, чем наименьшая отдельная емкость в сети.

Параллельная комбинация конденсаторов

Параллельная комбинация трех конденсаторов, в которой одна пластина каждого конденсатора подключена к одной стороне цепи, а другая пластина подключена к другой стороне, показана на рисунке \(\PageIndex{2a}\).Поскольку конденсаторы соединены параллельно, все они имеют одинаковое напряжение V на своих пластинах . Однако каждый конденсатор в параллельной сети может хранить различный заряд. Чтобы найти эквивалентную емкость \(C_p\) параллельной сети, заметим, что общий заряд Q , хранящийся в сети, представляет собой сумму всех отдельных зарядов:

\[Q = Q_1 + Q_2 + Q_3.\]

В левой части этого уравнения мы используем соотношение \(Q = C_pV\), которое справедливо для всей сети.В правой части уравнения мы используем соотношения \(Q_1 = C_1 V\), \(Q_2 = C_2V\) и \(Q_3 = C_3V\) для трех конденсаторов в сети. Таким образом, мы получаем

\[C_pV = C_1V + C_2V + C_3V.\]

Это уравнение в упрощенном виде представляет собой выражение для эквивалентной емкости параллельной сети из трех конденсаторов:

\[C_p = C_1 + C_2 + C_3.\]

Это выражение легко обобщается на любое количество конденсаторов, соединенных параллельно в сети.

Параллельная комбинация

Для конденсаторов, соединенных параллельно, эквивалентная (чистая) емкость представляет собой сумму всех отдельных емкостей в сети,

\[C_p = C_1 + C_2 + C_3 + … \label{capparallel}\]

Пример \(\PageIndex{2}\): эквивалентная емкость параллельной сети

Найдите общую емкость трех параллельно соединенных конденсаторов, если их индивидуальные емкости равны \(1.0 \мкФ\), \(5,0 \мкФ\) и \(8,0 \мкФ\).

Стратегия

Поскольку в этой сети всего три конденсатора, мы можем найти эквивалентную емкость, используя уравнение \ref{capparallel} с тремя членами.

Раствор

Ввод заданных емкостей в уравнение \ref{capparallel} дает

\[\begin{align*} C_p &= C_1 + C_2 + C_3 \\[4pt] &= 1,0 мкм F + 5,0 мкм F + 8,0 мкм F \\[4pt] &= 14,0 мкм F.\конец{выравнивание*}\]

Значение

Обратите внимание, что в параллельной сети конденсаторов эквивалентная емкость всегда больше, чем любая из отдельных емкостей в сети.

Сети конденсаторов обычно представляют собой некоторую комбинацию последовательных и параллельных соединений, как показано на рисунке \(\PageIndex{3}\). Чтобы найти чистую емкость таких комбинаций, мы идентифицируем части, которые содержат только последовательные или только параллельные соединения, и находим их эквивалентные емкости.Мы повторяем этот процесс, пока не сможем определить эквивалентную емкость всей сети. Следующий пример иллюстрирует этот процесс.

Пример \(\PageIndex{3}\): эквивалентная емкость сети

Найдите общую емкость комбинации конденсаторов, показанной на рисунке \(\PageIndex{3}\). Предположим, что емкости известны с точностью до трех знаков после запятой (\(C_1 = 1,000 мкФ, C_2 = 5,000 мкФ, C_3 = 8,000 мкФ\)). Округлите ответ до трех знаков после запятой.

Стратегия

Сначала мы определяем, какие конденсаторы соединены последовательно, а какие — параллельно. Конденсаторы \(C_1\) и \(C_2\) включены последовательно.Их комбинация, обозначенная \(C_S\), параллельна \(C_3\).

Раствор

Поскольку \(C_1\) и \(C_2\) соединены последовательно, их эквивалентная емкость \(C_S\) получается по уравнению \ref{capseries}:

\[\begin{align*} \dfrac{1}{C_S} &= \dfrac{1}{C_1} + \dfrac{1}{C_2} \\[4pt] &= \dfrac{1}{1.000 \mu F} + \dfrac{1}{5.000 \mu F} \\[4pt] &= \dfrac{1.200}{\mu F} \end{align*}\]

Для этого

\[ C_S = 0,833 \мкФ. \номер\]

Емкость \(C_S\) соединена параллельно с третьей емкостью \(C_3\), поэтому по формуле \ref{capparallel} находим эквивалентную емкость C всей сети:

\[\begin{align*} C &= C_S + C_3 \\[4pt] &= 0.833 мкм F + 8.000 мкм F \\[4pt] &= 8.833 мкм F. \end{align*}\]

Сеть конденсаторов

Определите чистую емкость C комбинации конденсаторов, показанной на рисунке \(\PageIndex{4}\), когда емкости равны \(C_1 = 12,0 мкФ, C_2 = 2,0 мкФ\) и \(C_3 = 4,0 мкФ\). Когда на комбинации сохраняется разность потенциалов 12,0 В, найти заряд и напряжение на каждом конденсаторе.

Стратегия Сначала мы вычисляем чистую емкость \(C_{23}\) параллельного соединения \(C_2\) и \(C_3\). Тогда C — чистая емкость последовательного соединения \(C_1\) и \(C_{23}\). Мы используем соотношение \(C = Q/V\), чтобы найти заряды \(Q_1, Q_2\) и \(Q_3\), а также напряжения \(V_1, V_2\) и \(V_3\) на конденсаторы 1, 2 и 3 соответственно.

Решение Эквивалентная емкость для \(C_2\) и \(C_3\) равна

\[C_{23} = C_2 + C_3 = 2.0 мкФ + 4,0 мкФ = 6,0 мкФ.\]

Вся комбинация из трех конденсаторов эквивалентна двум последовательно включенным конденсаторам,

\[\dfrac{1}{C} = \dfrac{1}{12,0 мкм F} + \dfrac{1}{6,0 мкм F} = \dfrac{1}{4,0 мкм F} \Rightarrow C = 4,0 мкФ\]

Рассмотрим эквивалентную комбинацию двух конденсаторов на рисунке \(\PageIndex{2b}\). Поскольку конденсаторы соединены последовательно, они имеют одинаковый заряд \(Q_1 = Q_{23}\). Кроме того, конденсаторы имеют общую разность потенциалов 12,0 В, поэтому

\[12.0 V = V_1 + V_{23} = \dfrac{Q_1}{C_1} + \dfrac{Q_{23}}{C_{23}} = \dfrac{Q_1}{12,0 мкм F} + \dfrac{Q_1 }{6,0 мкм F} \Rightarrow Q_1 = 48,0 мкм C.\]

Теперь разность потенциалов на конденсаторе 1 равна

\[V_1 = \dfrac{Q_1}{C_1} = \dfrac{48,0 мкм C}{12,0 мкм F} = 4,0 В.\]

Поскольку конденсаторы 2 и 3 соединены параллельно, они имеют одинаковую разность потенциалов:

\[V_2 = V_3 = 12,0 В — 4,0 В = 8,0 В.\]

Следовательно, заряды на этих двух конденсаторах соответственно равны

\[Q_2 = C_2V_2 = (2.0 мкФ)(8,0 В) = 16,0 мкКл,\]

\[Q_3 = C_3V_3 = (4,0 мкФ)(8,0 В) = 32,0 мкКл\]

Значимость Как и ожидалось, чистый заряд при параллельной комбинации \(C_2\) и \(C_3\) равен \(Q_{23} = Q_2 + Q_3 = 48,0 мкКл\)

Упражнение \(\PageIndex{1}\)

Определите чистую емкость C каждой сети конденсаторов, показанной ниже. Предположим, что \(C_1 = 1,0 пФ, C_2 = 2,0 пФ, C_3 = 4,0 пФ\) и \(C_4 = 5,0 пФ\). Найдите заряд каждого конденсатора, если разность потенциалов равна 12.0 В в каждой сети.

Ответить на

\(C = 0,86 пФ, Q_1 = 10 пКл, Q_2 = 3,4 пКл, Q_3 = 6,8 пКл\)

Ответ б

\(C = 2,3 пФ, Q_1 = 12 пКл, Q_2 = Q_3 = 16 пКл\)

Ответ c

\(C = 2,3 пФ, Q_1 = 9,0 пКл, Q_2 = 18 пКл, Q_3 = 12 пКл, Q_4 = 15 пКл\)